J. Kartika Kimia , May 2022, 5, (1), 64-71 Journal homepage : http://jkk.unjani.ac.id/index.php/jkk P-ISSN: 2655-1322     E-ISSN: 2655-0938

## Sintesis dan Karakterisasi Titanium Oksida Dalam Cairan Ion 1-Butil-3- Metil Imidazolium Klorida dengan Metode Hidrotermal

## Synthesis and Characterization of Titanium Oxide in 1-Butyl-3-Methyl Immidazolium Chloride Ionic Liquid by Hydrothermal Method
Riri Enriyani 1,* , Muhammad Ali Zulfikar 2 , Anita Alni 2
1 Chemical Analysis Study Program, Politeknik AKA Bogor Jl. Pangeran Sogiri No.283, Tanah Baru, Bogor Utara, Kota Bogor, Jawa Barat 16154
2 Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Institut Teknologi Bandung, Jalan Ganesha No. 10 Bandung *E-mail: enriyani.riri@gmail.com
DOI: https://doi.org/10.26874/jkk.v5i1.111
Received : 1 March 2022, Revised : 7 April 2022, Accepted : 14 April 2022, O nline : 25 May 2022

## Abstrak
Pada penelitian ini dilakukan sintesis TiO 2 dengan metode hidrotermal dimana pelarut yang digunakan adalah  campuran  cairan  ion  1-butil-3-metil  imidazolium  klorida  (BMIM  Cl)  dan  air  dengan perbandingan 3:7 v/v. Cairan ion 1- butil-3-metil imidazol disintesis dengan prekursor metil imidazol dan  klorobutana  kemudian  dikarakterisasi  menggunakan  NMR  43  MHz.  TiO 2 yang  telah  disintesis dengan  pelarut  BMIM  Cl  :  air  (3:7  v/v)  kemudian  dikarakterisasi  menggunakan  XRD,  SEM,  UV- Vis/DR  dan  BET  serta  dibandingkan  hasilnya  dengan  TiO 2 yang  disintesis  dengan  pelarut  air.  Hasil analisis XRD diperolah bahwa pada sintesis TiO 2 baik dengan pelarut air maupum BMIM Cl : air (3:7 v/v) menghasilkan kristal anatase dan brokit dimana ukuran kristal TiO 2 yang disintesis dengan pelarut BMIM Cl : air (3:7 v/v) lebih kecil yaitu 17,70 nm dan yang disintesis dengan pelarut air sekitar 20,35 nm. Berdasarkan data karakterisasi SEM diperoleh struktur morfologi yang lebih homogen pada TiO 2 yang disintesis dengan pelarut BMIM Cl : air (3:7 v/v).  Karakterisasi menggunakan UV-Vis/DR dan BET diperoleh bahwa TiO 2 yang disintesis dengan BMIM Cl : air (3:7 v/v) memiliki band gap yang lebih besar dan luas permukaan serta pori yang lebih besar dibandingkan dengan TiO 2 yang disintesis dengan pelarut air.
Kata kunci: hidrotermal, BMIM Cl, celah pita, pori

## Abstract
In this study, TiO 2 was synthesized using the hydrothermal method which the solvent used was a mixture of 1-butyl-3-methyl imidazolium chloride ion (BMIM Cl) with water in a ratio of 3:7 v/v. Ionic liquid of 1-butyl-3-methyl imidazole was synthesized with methyl imidazole and chlorobutane as precursors and then characterized using 43 MHz NMR. TiO 2 which had been synthesized with BMIM Cl : water (3:7 v/v) was then characterized using XRD, SEM, UV-Vis/DR and BET then compared the results with TiO 2 synthesized with water solvent. Based on of XRD analysis was obtained that TiO 2 was synthesized by BMIM Cl : water (3:7 v/v) and water solvent produced anatase and brochite crystals where the crystal size of TiO2 synthesized with BMIM Cl : water (3:7 v/v) as solvent was smaller that is 17.70 nm and which is synthesized with water solvent is about 20.35 nm. Based on the SEM characterization data, the morphological structure was more homogeneous. Based on the characterization data using UV-Vis/DR and BET, it was obtained that TiO 2 synthesized with BMIM Cl : water (3:7 v/v) had a bigger band gap and larger surface area and pores than TiO 2 synthesized by water solvent.
Keywords: hydrothermal, BMIM Cl, band gap, pore
1 Pendahuluan
Titanium  oksida  (TiO 2 )  merupakan  oksida logam Ti (Titanium) yang paling banyak dijumpai [1].  Dalam  proses  fotokatalitik,  titanium  oksida atau  dikenal  dengan  Titania  banyak  digunakan sebagai fotokatalis karena sifatnya yang mendekati  fotokatalis  ideal.    Titanium  oksida bentuk kristal diketahui memiliki tiga fase kristal yang  berbeda  yaitu  rutil,  anatase,  dan  brokit. Anatase  dikenal  sebagai  fase  kristal  yang  paling reaktif  terhadap  cahaya,  eksitasi  elektron  ke  pita konduksi  dapat  dengan  mudah  terjadi  apabila kristal ini dikenai cahaya dengan energi yang lebih besar dari pada celah energinya [2].
Sintesis  TiO 2 dapat  dilakukan  dengan berbagai metode diantaranya metode hidrotermal, metode sol-gel, metode sovotermal, metode direct oxidation dan elekrodeposisi. Metode hidrotermal adalah  salah  satu  metode  sintesis  kristal  dengan reaksi kimia heterogen yang melibatkan pelarut air pada suhu di atas 25°C dengan tekanan besar dari 1  atm  pada  sistem  tertutup.  Teknik  hidrotermal melibatkan  pemanasan  reaktan  dalam  wadah tertutup ( autoclave ) menggunakan air. Kelebihan metode hidrotermal dibandingkan dengan metode yang  lain  adalah  terbentuk powder secara langsung  dari  larutan,  ukuran  partikel  dan bentuknya  dapat  dikontrol  dengan  menggunakan material  awal  dan  kondisi  hidrotermal  yang berbeda  serta  kereaktifan  bubuk  yang  dihasilkan tinggi.  Selain  itu,  metode  hidrotermal  juga menghasilkan  kemurnian  dan  kristalitas  yang tinggi  dan  distribusi  ukuran  partikel  yang homogen [3].
Dekade  ini,  banyak  dikembangkan  pelarut berupa Room  Temperature  Ionic  Liquid (RTIL) atau  cairan  ion  di  dalam  proses  fotokatalitik. Cairan  ion  adalah  senyawa  yang  memiliki  titik lebur  rendah  dan  berfasa liquid di  bawah  suhu 100°C.  Cairan  ion  merupakan  alternatif  pelarut organik yang ramah lingkungan dan sering disebut sebagai designer  solvents .  Cairan  ion  banyak digunakan  dalam  berbagai  aplikasi  disebabkan sifat  fisik  dan  sifat  kimianya  yang  berbeda  dari pelarut  yang  lain  seperti  stabilitas  termal  yang tinggi,  reaktif,  titik  uap  yang  rendah,  stabilitas kimia dan kelarutan yang cukup besar [4]. Cairan ion  memiliki  pengaruh  yang  besar  dalam pembentukan  struktur  kristal  dan  morfologi fotokatalis. Cairan ion dapat berfungsi sebagai soft template ,  pembentuk  struktur  nano  dan  mikro dengan distribusi yang homogen pada TiO 2 [5]. Telah  dilakukan  penelitian  sebelumnya dengan judul Sintesis dan Karakterisasi TiO 2 /Karbon Aktif menggunakan Metode Sol Gel.
Hasil  dari  penelitian  tersebut  adalah  TiO 2 yang disintesis  dengan  metode  sol  gel  dalam  pelarut isopropanol  masih  terdapat  fasa  rutil  dengan karakterisasi XRD. Fasa rutil pada TiO 2 memiliki tingkat  aktivitas fotokatalitik  yang  paling  rendah dibandingkan  fasa  anatase  dan  brokit  [6].  Pada penelitian  ini  dilakukan  penelitian  dengan  judul Sintesis dan Karakterisasi TiO 2 Dalam Cairan Ion 1-Butil-3-Metil  Imidazolium  Klorida  dengan Metode  Hidrotermal.  Cairan  ion  yang  digunakan sebagai  pelarut  dalam  sintesis  TiO 2 diharapkan dapat  mempertajam  puncak  kristal  anatase sehingga  memiliki  aktivitas  fotokatalitik  yang tinggi.

## 2 Metode Penelitian

## 2.1 Alat
Peralatan  yang  digunakan  dalam  penelitian ini  adalah  gelas  kimia  50  mL,  pipet  tetes,  gelas ukur  25  mL,  spatula,  batang  pengaduk,  labu refluks  50  mL  dan  kondensor.  Instrumen  yang digunakan  adalah microwave CEM,  neraca analitik,  NMR  ( Nuclear  Magnetic  Resonance ) Spinsolve  Magritek,  XRD  ( X-ray  Diffraction ) Shimadzu  XRD-7000  Maxima,  SEM  ( Scanning Electron  Microscope )  JEOL  JSM-6360LA,  BET ( Brunauer Emmett Teller ) Quantachrome Quadrasorb  SI,  spektrofotometer  UV-Vis  dan DRS ( UltraViolet-visible dan Diffuse Reflectance ) Thermo  Scientific  Evolution  220,  pH-meter Lutron pH-201, spektrofotometer UV-Vis Jenway 6705.

## 2.2 Bahan
Bahan  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah 1-metilimidazol (Sigma-Aldrich, USA), 1- klorobutana  (Sigma-Aldrich,  USA),  etil  asetat (Sigma-Aldrich,  USA),  aseton,  plat  KLT, methanol  (Sigma-Aldrich,  USA),  n-heksana (Sigma-Aldrich, USA), kloroform (Sigma- Aldrich,  USA),  Tetra  Etil  Orto  Titanat  (Sigma- Aldrich,  USA)  dan  isopropil  alkohol  (Sigma- Aldrich, USA).

## 2.3 Sintesis BMIM Cl
Sebanyak 0,30 mol (24,62 g) 1- klorobutana dan  0,31  mol  (27,76  g)  1-metilimidazol ditempatkan  di  dalam  reaktor microwave . Campuran dipanaskan di dalam reaktor microwave (84 °C, 200 W) dan dilakukan iradiasi selama  1  jam  30  menit.  Cairan  ionik  yang dihasilkan  dicuci  dengan  etil  asetat  sebanyak  3 kali, diambil filtratnya dan dikeringkan di bawah vakum  pada  suhu  70°C  selama  1  jam.  Produk
dikarakterisasi  menggunakan  spektrometer 1 H- NMR [8].
2.4 Sintesis dan Karakterisasi TiO 2 3,0  g  TEOT  dilarutkan  dalam  20  mL isopropil  alkohol  (IPA)  kemudian  diaduk  dan ditambahkan tetes demi tetes campuran cairan ion dan  air  (3:7)  v/v  sebanyak  60  mL.  Campuran reaksi diaduk selama 2 jam pada suhu kamar dan dihasilkan endapan. Reaksi dimasukkan ke dalam autoclave selama  24  jam  pada  suhu  100°C kemudian  disaring,  dicuci  dengan  aquadest  dan dikeringkan  pada  suhu  kamar  selama  12  jam. RTIL  dan  senyawa  organik  yang  terperangkap dihilangkan  dengan  kalsinasi  pada  suhu  520°C. TiO 2 dikarakterisasi  menggunakan  XRD,  SEM, BET, spektrofotometer UV Vis dan DRS [9].

## 3 Hasil dan Diskusi

## 2.1 Sintesis Cairan Ion BMIM Cl
Cairan ion adalah garam yang cair pada suhu kamar.  Mereka  juga  disebut  sebagai"desainer pelarut”  karena  sifat  pelarutnya  dapat  disetel untuk  aplikasi  tertentu  dengan  memvariasikan anion kombinasi kation. Mereka memiliki susunan unik  dari  sifat  fisiko-kimia,  yang  membuatnya
unggul,  dibandingkan  dengan  pelarut  organik konvensional [10-13].
Sintesis cairan ion 1-butil-3-
metilimidazolium  klorida  pada  Gambar  1 menghasilkan  cairan  berwarna  kuning  orange seperti  pada  Gambar  2  (a)  yang  dicuci  dengan menggunakan  etil  asetat  untuk  menghilangkan senyawa  pengotor  dan  prekursor  awal  dalam reaksi sintesis tersebut.
Dalam proses pencucian cairan ion terbentuk dua  fasa,  dimana  fasa  organik  merupakan  etil asetat dan fasa air merupakan cairan ion yang telah disintesis.  Fasa  air  diambil  dan  diuapkan  untuk menghilangkan  etil  asetat  yang  sedikit  larut  di dalam cairan ion. Cairan ion yang telah diuapkan kemudian dikarakterisasi menggunakan NMR dan dilakukan uji KLT.
Hasil  KLT  yang  dilakukan  seperti  pada Gambar 2 (b) terlihat bahwa prekursor awal masih terdapat  di  dalam  cairan  ion  yaitu  1-metil- imidazol. Hal ini menyebabkan terbentuknya dua noda  pada  produk  cairan  ion.  Prekursor  awal dihilangkan  dari  campuran  reaksi  dengan  cara evaporasi  selama  1  jam.  Cairan  ion  yang  telah terbentuk kemudian dikarakterisasi menggunakan spektroskopi 1 H NMR seperti pada Gambar 3.
Gambar 1 . Reaksi sintesis cairan ion BMIM Cl
Gambar 2 . (a) Cairan ion 1-butil-3-metilimidazolium klorida setelah evaporasi  (b) hasil KLT
Gambar 3 . Spektrum 1H NMR 1-metilimidazol dengan 1-butil-3-metilimidazolium klorida
Spektrum  NMR  pada  Gambar  3  terlihat bahwa  cairan  ion  1-butil-3-metilimidazolium klorida  yang  disintesis  telah  terbentuk  dengan munculnya  puncak  baru  dan  pergeseran  antara spektrum  1-  metilimidazol  dengan  1-butil-3- metilimidazolium klorida khususnya pada daerah aromatik.  Pergeseran 1 H  NMR  pada  daerah aromatik  1-  metilimidazol  adalah  7,67  (s,  3H), 7,13 (q, J = 1.1 Hz, 8H), sedangkan pergeseran 1 H
NMR pada daerah aromatik 1-butil-3- metilimidazolium  klorida  adalah  10,15  (s,  1H), 8,51  –  7,55  (m,  2H),  6,97  (dt, J =  15,5,  1,1  Hz, 2H). Cairan ion yang dihasilkan dengan rendemen 52,02% masih belum murni disebabkan masih ada pengotor dari prekursor awal yaitu 1- metilimidazol.  Hal  ini  terlihat  pada  Gambar  3 dimana  spektrum  1-metilimidazol  masih  terlihat di  dalam  spektrum  cairan  ion  1-butil-3- metilimidazolium  klorida  yang  integrasinya kurang dari 1.
2.2 Sintesis dan Karakterisasi TiO 2 Metode yang digunakan dalam sintesis TiO 2 adalah  metode  hidrotermal  yang  dilakukan  pada suhu 100°C. Sintesis hidrotermal dapat didefinisikan  sebagai  metode  sintesis  dari  kristal tunggal  yang  tergantung  pada  kesolutan  dari mineral  pada  air  panas  dibawah  tekanan  tinggi.
Pertumbuhan  kristal  dibentuk  dalam  apparatus yang terdiri dari tekanan vessel baja yang disebut autoclave [14].  Sintesis  TiO 2 dengan  metode hidrotermal  menghasilkan  endapan  putih  dalam bentuk  serbuk.  Reaksi  yang  terjadi  dalam  proses sintesis  TiO 2 dengan  metode  hidrotermal  dapat dilihat pada persamaan 1.
Ti(OC 2 H 5 ) 4 + H 2 O → TiO 2 + C 2 H 5 OH
Prekursor  yang  digunakan  dalam  sintesis TiO 2 adalah  TEOT  (Tetra  Etil  Orto  Titanat). Sintesis hidrotermal dilakukan pada suhu 100 ° C di dalam autoclave selama  24  jam  dan  direfluks dengan  asetonitril  selama  24  jam  untuk menghilangkan cairan ion yang masih terperangkap  di  dalam  TiO 2 .  Tahap  selanjutnya setelah  proses  hidrotermal  adalah  kalsinasi. Kalsinasi  bertujuan  untuk  mendekomposisi surfaktan yang tertinggal pada pori material [15]. Kalsinasi  dilakukan  dengan  memanaskan  sampel pada  suhu  tinggi.  TiO 2 dikalsinasi  untuk mempertajam  puncak  kristal  dan  kalsinasi dilakukan  pada  suhu  di  bawah  600°C  untuk mencegah  munculnya  fasa  rutil.  TiO 2 kemudian dikarakterisasi  menggunakan  XRD,  UV-Vis/DR, SEM, TEM dan BET.
(1)
Gambar 4 . Difraktogram TiO 2
Berdasarkan  Gambar  4  diperoleh  bahwa  di dalam  TiO 2 yang  disintesis  dengan  dua  variasi pelarut  menghasilkan  kristal  anatase  dan  brokit. Puncak  kristalinitas  yang  paling  tajam  terlihat pada  TiO 2 yang  disintesis  menggunakan  pelarut BMIM-Cl : air (3:7v/v).
Hasil XRD dapat digunakan untuk menentukan ukuran kristal menggunakan persamaan 2.
𝐵 = 𝐾 𝜆
𝐷 𝑆𝑖𝑛 𝜃 𝐵
TiO 2 memiliki tiga struktur kristal yaiu rutil, brokit dan anatase. Kristal anatase berada pada 2θ : 25,48; 36,98; 37,79; 38,90 dan 48,08 [16]. Secara fotokatalitik,  struktur  anatase  menunjukkan aktivitas  yang  lebih  baik  dari  segi  kereaktifan dibandingkan  dengan  struktur rutil  [17].  Struktur anatase  merupakan  bentuk  yang  paling  sering digunakan  karena  memiliki  luas  permukaan serbuk yang lebih besar serta ukuran partikel yang lebih kecil dibandingkan dengan struktur rutil dan struktur ini muncul pada rentang suhu pemanasan dekomposisi  senyawa  titanium  (400-650°C). Selain  itu bandgap energi  anatase  lebih  kecil daripada  rutil  sehingga  memiliki  aktivitas fotokatalitik yang tinggi [18].
Cairan  ion  terdiri  dari  kation  organik  dan anion.  Kation  yang  digunakan  dalam  sintesis cairan ion yaitu 1-metilimidazol sedangkan anion yang  digunakan  adalah  Cl - .  Rantai  alkil  yang digunakan  dalam  cairan  ion  adalah  rantai  butil. Semakin panjang rantai alkil yang digunakan pada kation akan menurunkan konduktivitas dari cairan ion  karena  interaksi  yang  dominan  antara  rantai alkil dengan kation. Semakin panjang rantai alkil juga  meningkatkan  viskositas  dan  asosiasi  ion karena  gaya  van  der  waals  yang  terjadi  semakin kuat [19].
Ukuran anion yang digunakan dalam sintesis cairan  ion  memberikan  dua  pengaruh  yang berlawanan. Pertama, anion dengan ukuran besar memiliki charge density yang lebih kecil sehingga perpindahan ion-ion semakin bebas. Kedua, anion dengan ukuran besar dapat membatasi perpindahan  ion-ion  sehingga  menurunkan  nilai konduktivitasnya  [20].  Pada  Tabel  1  diperoleh bahwa ukuran kristal TiO 2 yang disintesis dengan cairan  ion  BMIM-Cl  :  air  (3:7v/v)  memiliki ukuran  kristal  yang  lebih  kecil  dibandingkan menggunakan  pelarut  air.  Hal  ini  sesuai  dengan literatur dimana perbedaan jenis pelarut berdampak pada proses hidrolisis. Rasio perbandingan  BMIM-Cl  :  air  sebesar  3:7  v/v karena memberikan ukuran kristal yang lebih kecil dibandingkan  dengan  rasio  lainnya  berdasarkan penelitian  yang  dilakukan  oleh  Liu  et.al  [8]. Semakin polar pelarut yang digunakan menyebabkan  proses  hidrolisis  semakin  mudah karena  ikatan  hidrogen  antara  prekursor  dengan pelarut  lebih  mudah  terjadi  [21].    Selain  itu, pelarut yang polar akan lebih menstabilkan gugus titanol,  dengan  semakin  banyak  inti  yang  stabil
B = ukuran kristal (nm) k = 0,9 λ = 1,56 Å D = FWHM θ B = 2θ/2
(2)
maka reaksi  kondensasi  akan  tersebar  ke  seluruh inti  sehingga  ukuran  kristal  yang  terbentuk semakin kecil [22].
Tabel 1 . Ukuran kristal TiO 2
Variasi  anion  pada  cairan  ion  juga mempengaruhi morfologi TiO 2 dimana cairan ion dapat berfungsi sebagai soft template , pembentuk struktur  nano  dan  mikro  dengan  distribusi  yang homogen  pada  TiO 2 dan  mencegah  terjadinya aglomerasi  pada  TiO 2 .  Molekul  air  akan berinteraksi  sangat  kuat  dengan  anion  cairan  ion melalui  ikatan  hidrogen.  Sedangkan,  kation  dari
cairan  ion  tidak  berinteraksi  dengan  air  sehingga kation  berlawanan  arah  dengan  anion  dan menimbulkan stack antara  ikatan  π–  π  atau interaksi  non  kovalen  antar  cincin  imidazol.  Hal ini menyebabkan cairan ion berperan sebagai agen pembentukan template [23].
Karakterisasi  dengan  SEM  berfungsi  untuk melihat morfologi dari permukaan TiO 2 . Berdasarkan karakterisasi TiO 2 dengan menggunakan  SEM  pada  Gambar  5  diperoleh bahwa TiO 2 yang disintesis menggunakan BMIM- Cl  :  air  (3:7v/v)  strukturnya  lebih  homogen dibandingkan  dengan  yang  disintesis  dengan  air saja.  Hal  ini  disebabkan  oleh  perbedaan  sifat pelarut  yang  digunakan  dalam  sintesis  TiO 2 . Pelarut  berfungsi  menghalangi  pemisah  fasa  cair pada  waktu  reaksi  hidrolisis  dan  mengontrol konsentrasi  logam.  Pelarut  campuran  air  dan cairan  ion  mempunyai  tekanan  uap  yang  lebih tinggi pada suhu kamar yang menyebabkan reaksi hidrolisis menjadi lebih cepat dan sempurna [24].
Gambar 5 . Hasil morfologi SEM TiO 2 yang disintesis  (a) BMIM-Cl:air (3:7v/v) dan (b) air (5000 kali dan 25000 kali)
Selanjutnya  dilakukan  karakterisasi  TiO 2 dengan  menggunakan  UV-Vis/DR  dan  BET. Karakterisasi UV-Vis/DR dilakukan untuk menentukan  nilai band  gap hasil  sintesis  TiO 2 . Prinsip Spektrofotometer UV-Vis/DR berdasarkan  teori  Kubelka-Munk,  jika  suatu material dengan ketebalan x, diradiasikan dengan sejumlah energi foton maka material tersebut akan menyerap  atau  menghamburkan  energi  foton. Berdasarkan  hasil  karakterisasi  menggunakan
UV-Vis/DR  pada  Tabel  2  diperoleh  TiO 2 yang disintesis menggunakan pelarut air memiliki band gap yang lebih kecil dibandingkan dengan pelarut BMIM  Cl  :  air  (3:7  v/v).  Perhitungan band  gap dapat  dilakukan  secara direct dan indirect menggunakan persamaan 3 Kubelka-Munk.
𝐹(𝑅) = 1−𝑅 2 2𝑅
Pelarut TiO 2 Ukuran kristal (nm) BMIM-Cl : air (3:7v/v) 17,70 Air 20,35
Semakin  kecil band  gap maka  aktivitas fotokatalitik  TiO 2 semakin  tinggi  karena  cahaya yang  mengenai  fotokatalis  memiliki  energi  yang lebih  besar  dari  pada band  gap ,  sehingga pembentukan  OH  radikal  (OH)  akan  semakin cepat. Sedangkan BET digunakan untuk menentukan diameter dan volume pori, serta luas permukaan spesifik material. Berdasarkan prinsip adsorpsi  desorpsi  gas  adsorbat.  Mekanisme adsorpsi  gas  tersebut  berupa  penyerapan  gas (nitrogen,  argon  dan  helium)  pada  permukaan
suatu bahan padat yang akan dikarakterisasi pada suhu  tetap  [25].  Semakin  besar  luas  permukaan maka  ukuran  pori  juga  semakin  besar  dan aktivitas  fotokatalitiknya  semakin  tinggi  karena semakin besar luas permukaan akan meningkatkan  sisi  aktif  dari  TiO 2 .  Berdasarkan hasil  BET,  TiO 2 yang  disintesis  menggunakan pelarut  BMIM  BF 4 :  air  (3:7  v/v)  memiliki  luas permukaan,  ukuran  pori  dan  volume  pori  yang paling besar seperti pada Tabel 2.
Tabel 2 .  Hasil karakterisasi TiO 2 menggunakan UV-Vis/DR dan BET
Pelarut TiO 2 Band Gap (eV) S BET (m 2 /g) BJH (nm) Vpori (cc/g) BMIM Cl : air (3:7v/v) 3,31 75,21 6,56 0,23 Air 3,29 46,83 5,24 0,11
Berdasarkan  Tabel  2,  TiO 2 yang  disintesis dengan pelarut air memiliki band gap yang lebih kecil  dibandingkan  TiO 2 yang  disintesis  dengan pelarut BMIM Cl  :  air  (3:7  v/v).  Namun,  ukuran pori  dan  luas  permukaannya  sangat  kecil dibandingkan dengan TiO 2 yang disintesis dengan pelarut  BMIM  Cl  :  air  (3:7  v/v).  Sehingga  TiO 2 yang disintesis dengan pelarut BMIM Cl : air (3:7 v/v)  berpotensi  meningkatakan  aktivitas  TiO 2 sebagai  fotokatalis  dibandingkan  dengan  pelarut air. Perbedaan band gap dan luas permukaan dari TiO 2 sangat  dipengaruhi  oleh  kekuatan  ikatan hidrogen  yang  terjadi  antara  anion  cairan  ion dengan  air.  Semakin  kuat  ikatan  hidrogennya maka  akan  terjadi blocked antara  ikatan  π–  π stacking pada  ikatan  ion  cairan  ion.  Peristiwa tersebut  menyebabkan  lambatnya  pertumbuhan kristal  anatse  pada  TiO 2 dan  menyebabkan  TiO 2 terbentuk dengan luas permukaan yang kecil [26].
4 Kesimpulan
Sintesis  TiO 2 dilakukan  dengan  metode hidrotermal  dan  dikarakterisasi  menggunakan XRD, UV DR, SEM dan BET. Hasil analisis XRD diperolah  bahwa  pada  sintesis  TiO 2 baik  dengan pelarut  air  maupum  BMIM  Cl  :  air  (3:7  v/v) menghasilkan  kristal  anatase  dan  brokit  dimana ukuran kristal TiO 2 yang disintesis dengan pelarut BMIM Cl : air (3:7 v/v) lebih kecil yaitu 17,70 nm dan  yang  disintesis  dengan  pelarut  air  sekitar 20,35  nm.  Berdasarkan  data  karakterisasi  SEM diperoleh struktur morfologi yang lebih homogen pada TiO 2 yang  disintesis dengan  pelarut  BMIM Cl  :  air  (3:7  v/v).  Berdasarkan  data  karakterisasi
dengan  menggunakan  UV-Vis/DR  dan  BET, diperoleh  bahwa  TiO 2 yang  disintesis  dengan BMIM Cl : air (3:7 v/v) memiliki band gap yang lebih  besar  dan  luas  permukaan  serta  pori  yang lebih  besar  dibandingkan  dengan  TiO 2 yang disintesis dengan pelarut air.

## Ucapan Terima Kasih
Ucapan  terima  kasih  kepada  Laboratorium Kimia  Organik  dan  Kimia  Analitik  Institut Teknologi  Bandung  yang  telah  memfasilitasi sarana  serta  prasarana  atas  terselesaikannya penelitian  ini.  Kami  juga  mengucapkan  terima kasih kepada Lembaga Pengelola Dana Pendidikan  (LPDP)  Nomor  Kontrak:  PRJ-1525 /LPDP.3/2016  yang  telah  ikut  serta  dalam memberikan bantuan dana penelitian.

## Daftar Pustaka
[1] Greenwood NN, Earnshaw A. Chemistry of the Elements 2 nd ed. Oxford : Butterworth Heinemann; 1997
[2] Mital GS., Tripathi, M., 2011, A review of TiO 2 nanoparticles. Physical Chemistry , 56: 1639-1657
[3] Hasri.,  Muharram.,  Fauziah  N,  2020, Sintesis Nanosilika Daun Bambu ( Bambusa sp )  Menggunakan  Metode  Hidrotermal.
Jurnal Kartika Kimia , 3(2) : 96 -100.
[4] Ghandi  K.,  2014,  A  Review  of  Ionic Liquids,  Their  Limits  and  Applications. Green and Sustainable Chemistry , 4: 44-53
[5] Luczak J., Marta PG., Marta D., Wojciech L.,  Ewelina  G.,  Samanta  M.,  Janusz  R., Adriana ZM., 2017, Visible light photocatalytic activity of ionic liquid-TiO 2 spheres:  effect  of  the  ionic  liquid’s  anion structure. ChemCatChem , 10 : 861
[6] Jannah  SN.  Sintesis  dan  Karakterisasi TiO 2 /Karbon  Aktif  Menggunakan  Metode Sol-Gel,  Skripsi.  Malang:  UIN  Maulana Malik Ibrahim, 2019
[7] Slamet  K.,  Pardoyo.,  Agus  S  .,  2016, Sintesis  dan  Karakterisasi  TiO 2 Terdoping Nitrogen  (N-Doped  TiO 2 )  dengan  Metode Sol Gel, Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi ., 19(2) : 63-67
[8] Tian P., Zen J., Zhao Z., Meng B., Qin T., Sun  L.,  2013,  The  Synthesis  and
Characterization of 1-Methyl-3-Butyl Imidazole Tetrafluorobotare. Applied
Mechanics and Materials, 303-306: 2640 – 2643
[9] Liu H.,  Liang  H.,  Hu  H.,  Wang  M., 2009, Hydrothermal Synthesis for Mesostructured Nanocrystalline  TiO 2 in  an  Ionic  Liquid  – Water  Mixtures  and  its  Photocatalytic Performance. Solid  State  Science ,  11(9): 1655 -1160
[10] Seddon  KR.,  1996,  Room-temperature ionic  liquids-neoteric  solvents  for  clean catalysis. Kinet. Catal , 37: 693–697.
[11] Lagrost  C.,  Carrié  D.,  Vaultier  M., Hapiot P., 2003, Reactivities of some electrogenerated  organic  cation  radicals  in room-temperature ionic liquids: Toward an alternative  to  volatile  organic  solvents. J. Phys. Chem. A, 107: 745–752.
[12] Shariati A., Peters CJ., 2005, High-pressure phase  equilibria  of  systems  with  ionic liquids. J. Supercrit. Fluids , 34: 171–176
[13] Shariati A.,  Gutkowski K., Peters CJ., 2005 Comparison of the phase behavior of some selected  binary  systems with  ionic  liquids. AIChE J , 51: 1532–1540.
[14] Walujodjati A., 2008, Sintesis Hidrotermal dari  Serbuk  Oksida  Keramik, Momentum , 4(2): 33-37
[15] Bimo  TD.,  Sriatun.,  Taslimah.,  2008, Sintesis  Silika  Kristalin  Menggunakan Surfaktan  Cetiltrimetilamonium  Bromida (CTAB)  dan  Trimetilamonium  Klorida (TMACl)  sebagai  Pencetak  Pori.  Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi, 11(1): 20 – 28
[16] Ramya  KR.,  Praveen  K.,  Arun  V.,  2015, Molecular  simulations  of  anion  and temperature  dependence  on  structure  and
dynamics of 1-hexyl-3- methylimidazolium
Ionic Liquids. Journal of Physical
Chemistry , 119: 14800-14806.
[17] Su  C.,  Hong  BY.,  Tseng  CM.,  2004,  Sol– gel  preparation  and  photocatalysis  of titanium dioxide. Catalysis Today , 96: 119
- 126.
[18] Licciulli  A,  Lisi  D.  Self-Cleaning  Glass. Lecce : Universita Degli Studio
[19] Han CC., Ho SY., Lin YP., Lai YC., Liang WC., Chen-Yang YW., 2010, Effect of π-π stacking  of  water  miscible  ionic  liquid template with different cation chain length and content on morphology of mesoporous TiO2  prepared  via  sol-gel  method  and  the applications. Microporous  Mesoporous Mater , 131:217–223
[20] Kowsari  MH.,  Salman  A.,  Mahmud  A., Bijan  N.,  2009,  Molecular  dynamics simulation  of  imidazolium-based  ionic liquids.  II.  Transport  coefficients. Journal of Chemical Physics , 129.
[21] Ridwan  A.,  Wahyuni  S.,  2015,  Pengaruh Pelarut Terhadap Karakteristik Nano TiO 2 – SiO 2 Sebagai  Penambah Self-Cleaning  Cat Akrilik. Indonesian  journal  of  Chemical Science , 4(2): 1-6
[22] Schubert  U,  Husing  N.  Synthesis  of Inorganic  Material.  Second,  Revised  and Updated  Edition.  Weinheim:  Wiley-VCH Chaharmahali; 2005
[23] Shuanfeng  H.,  Haiyan  WJC.,  Jinsong  L.,
Baoqing F., Mingbo Z., Guangbin J., Fang Z.,
Zhenjiang Y., 2008, Synthesis of mesostructure  anatase  TiO 2 particles  in room-  temperature  ionic  liquids. Material Letters , 62 :2954- 2956.
[24] Pravita  AR.  Sintesis  Lapisan  TiO2 Menggunakan  Prekursor  TiCl 4 untuk Aplikasi  Kaca  Self  Cleaning  dan  Anti Fogging.  Skripsi.  Padang:  Universitas Andalas; 2012
[25] Perwira G. Analisis Luas Permukaan Arang Aktif  Dengan  Menggunakan  Metode  BET (SAA).  Semarang:  Universitas  Negeri Semarang; 2014.
[26] Luczak J., Marta PG., Marta D., Wojciech L.,  Ewelina  G.,  Samanta  M.,  Janusz  R., Adriana ZM., 2017, Visible light photocatalytic activity of ionic liquid-TiO 2 spheres:  effect  of  the  ionic  liquid’s  anion structure. ChemCatChem , 10: 861.